JP2890799B2 - 気泡水流発生装置 - Google Patents
気泡水流発生装置Info
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- JP2890799B2 JP2890799B2 JP29228190A JP29228190A JP2890799B2 JP 2890799 B2 JP2890799 B2 JP 2890799B2 JP 29228190 A JP29228190 A JP 29228190A JP 29228190 A JP29228190 A JP 29228190A JP 2890799 B2 JP2890799 B2 JP 2890799B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポンプにより水を循環させることによって
水槽内に気泡を発生させる気泡水流発生装置に関するも
のである。
水槽内に気泡を発生させる気泡水流発生装置に関するも
のである。
従来の技術 従来、この種の気泡水流発生装置は、第６図に示す様
になっていた。すなわち、水槽１からの水を循環ポンプ
２で吸引し、この循環ポンプ２の下流側に混合室３を設
け、その先端は前記水槽１に開口させる構成になってい
た。そして前記混合室３は、水平方向の軸を持つ噴出ノ
ズル４と混合ノズル５、及びその軸が前記２つのノズル
軸と直交する混合空気吸入部６とから成っていた。（例
えば実開昭63−188027号公報）。
になっていた。すなわち、水槽１からの水を循環ポンプ
２で吸引し、この循環ポンプ２の下流側に混合室３を設
け、その先端は前記水槽１に開口させる構成になってい
た。そして前記混合室３は、水平方向の軸を持つ噴出ノ
ズル４と混合ノズル５、及びその軸が前記２つのノズル
軸と直交する混合空気吸入部６とから成っていた。（例
えば実開昭63−188027号公報）。
発明が解決しようとする課題 しかしながら従来の様な構成においては、吸入空気は
水流のジェット作用により、噴流水の周囲から吸い込ま
れるため、気泡サイズは比較的大きなものしか生成され
なかった。何故ならば、空気の塊は最初、流速の遅い噴
流水周辺部の層流拡散層で水流と接触するため、ここで
の層流剪断力により空気塊は小さくされる。しかしなが
ら水と空気の接触面積は小さいため、大きなエネルギの
授受は行われず、微細化には限界があった。
水流のジェット作用により、噴流水の周囲から吸い込ま
れるため、気泡サイズは比較的大きなものしか生成され
なかった。何故ならば、空気の塊は最初、流速の遅い噴
流水周辺部の層流拡散層で水流と接触するため、ここで
の層流剪断力により空気塊は小さくされる。しかしなが
ら水と空気の接触面積は小さいため、大きなエネルギの
授受は行われず、微細化には限界があった。
次に空気塊は層流境界層から乱流領域に移送され、こ
こで水粒子との運動量交換による乱流剪断力により微細
化されるわけであるが、一度形成された空気塊を壊すに
は非常に大きなエネルギを必要とするため、微細化には
限界があった。本発明は、かかる従来の欠点を解消する
もので、大きな気泡から微細気泡まで気泡径を可変でき
る気泡水流発生装置を提供することを目的とするもので
ある。
こで水粒子との運動量交換による乱流剪断力により微細
化されるわけであるが、一度形成された空気塊を壊すに
は非常に大きなエネルギを必要とするため、微細化には
限界があった。本発明は、かかる従来の欠点を解消する
もので、大きな気泡から微細気泡まで気泡径を可変でき
る気泡水流発生装置を提供することを目的とするもので
ある。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の気泡水流発生装
置は、水槽と、前記水槽を循環する循環回路と、前記循
環回路に設けられた循環ポンプと、前記循環ポンプの吐
出側に一端が接続された他端が前記水槽に接続された噴
出ノズルと、前記噴出ノズルの下流側に、一端を前記水
槽に開放し、空気の噴出方向を前記噴出ノズルの水流吐
出方向と略直角になる如く設けた空気供給手段と、前記
空気供給手段の流量制御手段とを構成したものである。
置は、水槽と、前記水槽を循環する循環回路と、前記循
環回路に設けられた循環ポンプと、前記循環ポンプの吐
出側に一端が接続された他端が前記水槽に接続された噴
出ノズルと、前記噴出ノズルの下流側に、一端を前記水
槽に開放し、空気の噴出方向を前記噴出ノズルの水流吐
出方向と略直角になる如く設けた空気供給手段と、前記
空気供給手段の流量制御手段とを構成したものである。
作用 循環ポンプを運転して、噴出ノズルからの水流を噴射
するとともに、噴出ノズルの下流側に設けた空気供給手
段の一端から空気を供給する。そうすることの供給され
た空気塊は、先ず水流の動圧エネルギにより薄い層に引
き伸ばされ、その後水流の剪断力によりふきちぎられ独
立した気泡となる。そして空気供給手段からの供給空気
量を変化させることにより、単位時間当りの空気供給量
が変わり気泡径を可変することが出来るものである。し
かも空気の供給方向を水流噴出軸と略直角になる如く設
置している。その結果空気塊は水流の速度勾配が最大と
なる方向に噴出されるため空気塊に働く水流の剪断力が
最大となり、空気塊を剪断する効率も大きくなる。
するとともに、噴出ノズルの下流側に設けた空気供給手
段の一端から空気を供給する。そうすることの供給され
た空気塊は、先ず水流の動圧エネルギにより薄い層に引
き伸ばされ、その後水流の剪断力によりふきちぎられ独
立した気泡となる。そして空気供給手段からの供給空気
量を変化させることにより、単位時間当りの空気供給量
が変わり気泡径を可変することが出来るものである。し
かも空気の供給方向を水流噴出軸と略直角になる如く設
置している。その結果空気塊は水流の速度勾配が最大と
なる方向に噴出されるため空気塊に働く水流の剪断力が
最大となり、空気塊を剪断する効率も大きくなる。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図〜第３図において、７は水槽であり、この水
槽７には循環ポンプ８が配設された循環回路９が配管さ
れている。前記循環ポンプ８の吐出側には、一端を水槽
７に接続された噴出ノズル10が配設されている。また前
記噴出ノズル10の下流側には空気供給用の比較的小口径
の空気供給管11が前記水槽７に開放する様に設けられて
いる。前記空気供給管11の上流側には空気供給手段であ
るエアーポンプ12と空気の供給量を調節する流量制御手
段のバルブ13が設けられている。14は気泡である。
る。第１図〜第３図において、７は水槽であり、この水
槽７には循環ポンプ８が配設された循環回路９が配管さ
れている。前記循環ポンプ８の吐出側には、一端を水槽
７に接続された噴出ノズル10が配設されている。また前
記噴出ノズル10の下流側には空気供給用の比較的小口径
の空気供給管11が前記水槽７に開放する様に設けられて
いる。前記空気供給管11の上流側には空気供給手段であ
るエアーポンプ12と空気の供給量を調節する流量制御手
段のバルブ13が設けられている。14は気泡である。
次に動作を説明する。この様な構成において循環ポン
プ８を運転すると、水槽７から循環回路９を通して吸引
された水は、循環ポンプ８の吐出側に設けられた噴出ノ
ズル10から水槽７に噴出される。これと同時にエアーポ
ンプ12を運転すると、空気供給管11から水槽内に供給さ
れたエアーは水流の剪断力により吹きちぎられれ空気塊
となり気泡流状態で水槽７内に噴出される。この時空気
供給方向を水流噴出方向と略直角になる如く設置してい
る。その結果空気塊は速度勾配の最大となる方向に噴出
されているため、空気塊に働く剪断力も最大となり、切
断効率も最大となる。
プ８を運転すると、水槽７から循環回路９を通して吸引
された水は、循環ポンプ８の吐出側に設けられた噴出ノ
ズル10から水槽７に噴出される。これと同時にエアーポ
ンプ12を運転すると、空気供給管11から水槽内に供給さ
れたエアーは水流の剪断力により吹きちぎられれ空気塊
となり気泡流状態で水槽７内に噴出される。この時空気
供給方向を水流噴出方向と略直角になる如く設置してい
る。その結果空気塊は速度勾配の最大となる方向に噴出
されているため、空気塊に働く剪断力も最大となり、切
断効率も最大となる。
そして空気供給管11からの空気の供給量をバルブ13で
制御することによりいろんな大きさの気泡径を作り出す
ことができる。即ち空気の供給量が少ないと空気供給管
11から水槽７内に供給される単位時間当りの空気量は少
なくなる。ここで噴出ノズル10から一定流速で水が噴出
され水流の動圧エネルギで空気層を薄くすると同時に、
水流の剪断力で吹きちぎるため、吹きちぎられた空気塊
の大きさは小さくなり、微細気泡を作り出すことが出来
るものである。
制御することによりいろんな大きさの気泡径を作り出す
ことができる。即ち空気の供給量が少ないと空気供給管
11から水槽７内に供給される単位時間当りの空気量は少
なくなる。ここで噴出ノズル10から一定流速で水が噴出
され水流の動圧エネルギで空気層を薄くすると同時に、
水流の剪断力で吹きちぎるため、吹きちぎられた空気塊
の大きさは小さくなり、微細気泡を作り出すことが出来
るものである。
一方、空気供給管11からの空気の供給量が多い場合
は、第３図のごとく、前記空気供給管11から水槽７内へ
の空気の供給量は多くなり、前記噴出ノズル10からの流
速が一定であるため動圧エネルギは前記と同等であるた
め、吹きちぎられた空気の大きさは大きくなり大きな気
泡を作り出すことが出来るものである。
は、第３図のごとく、前記空気供給管11から水槽７内へ
の空気の供給量は多くなり、前記噴出ノズル10からの流
速が一定であるため動圧エネルギは前記と同等であるた
め、吹きちぎられた空気の大きさは大きくなり大きな気
泡を作り出すことが出来るものである。
第４図、第５図は本発明における他の実施例を示した
ものである。第４図においては流量制御手段としてモー
タ駆動バルブ15を用いた例である。この場合コントロー
ラ16によりモータ駆動バルブ15の開度調節を行ない供給
空気量を調節し気泡径を変化することが可能である。
ものである。第４図においては流量制御手段としてモー
タ駆動バルブ15を用いた例である。この場合コントロー
ラ16によりモータ駆動バルブ15の開度調節を行ない供給
空気量を調節し気泡径を変化することが可能である。
第５図は空気供給管17の上流にエアーポンプを設けな
い例である。この場合には噴出ノズル18から噴出される
水流により空気供給管17の先端が負圧となり、エアーが
小口径管17より吸引されるものである。当然バルブ19の
調節により気泡径を変化することが可能である。
い例である。この場合には噴出ノズル18から噴出される
水流により空気供給管17の先端が負圧となり、エアーが
小口径管17より吸引されるものである。当然バルブ19の
調節により気泡径を変化することが可能である。
発明の効果 以上のように、本発明の気泡水流発生装置は、水槽
と、前記水槽を循環する循環回路と、前記循環回路に設
けられた循環ポンプと、前記循環ポンプの吐出側に一端
が接続され他端が前記水槽に接続された噴出ノズルと、
前記噴出ノズルの下流側に、一端を前記水槽に開放し、
空気噴出方向を前記噴出ノズルの水流噴出方向と略直角
になる如く設けた空気供給手段と、前記空気供給手段の
流量制御手段とで構成することにより下記の効果を有す
る。
と、前記水槽を循環する循環回路と、前記循環回路に設
けられた循環ポンプと、前記循環ポンプの吐出側に一端
が接続され他端が前記水槽に接続された噴出ノズルと、
前記噴出ノズルの下流側に、一端を前記水槽に開放し、
空気噴出方向を前記噴出ノズルの水流噴出方向と略直角
になる如く設けた空気供給手段と、前記空気供給手段の
流量制御手段とで構成することにより下記の効果を有す
る。
（１） 空気供給手段からの供給空気量を変化すること
により、噴出ノズルから出た噴流内に供給する単幾時間
当りの空気量が変化し、前記噴流により吹きちぎられる
空気量が変わることにより、気泡径を容易に可変するこ
とができる。即ち、微細気泡から大きな気泡まで自由に
造ることが出来る。
により、噴出ノズルから出た噴流内に供給する単幾時間
当りの空気量が変化し、前記噴流により吹きちぎられる
空気量が変わることにより、気泡径を容易に可変するこ
とができる。即ち、微細気泡から大きな気泡まで自由に
造ることが出来る。
（２） 空気塊は水流速度勾配の最大となる方向に噴出
される為、空気塊に働く剪断力も最大となり、少ないエ
ネルギで空気塊を切断することが可能となり、その切断
効率を大きくすることができる。
される為、空気塊に働く剪断力も最大となり、少ないエ
ネルギで空気塊を切断することが可能となり、その切断
効率を大きくすることができる。
（３） 気泡を造る位置が水槽の内部であり供給空気が
気泡に分割される際の騒音振動が水槽の外壁等に伝わる
ことがなく従来に比べ低騒音化が図れる。
気泡に分割される際の騒音振動が水槽の外壁等に伝わる
ことがなく従来に比べ低騒音化が図れる。
第１図は本発明の一実施例を示す気泡水流発生装置の断
面図、第２図、第３図はそれぞれ同装置における動作状
態を示す断面図、第４図は本発明の第２の実施例を示す
断面図、第５図は本発明の第３の実施例を示す断面図、
第６図は従来の気泡水流発生装置を示す断面図である。 ７……水槽、８……循環ポンプ、９……循環回路、10…
…噴出ノズル、11……空気供給手段、13……流量制御手
段。
面図、第２図、第３図はそれぞれ同装置における動作状
態を示す断面図、第４図は本発明の第２の実施例を示す
断面図、第５図は本発明の第３の実施例を示す断面図、
第６図は従来の気泡水流発生装置を示す断面図である。 ７……水槽、８……循環ポンプ、９……循環回路、10…
…噴出ノズル、11……空気供給手段、13……流量制御手
段。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61H 23/00 520
Claims (1)
- 【請求項１】水槽と、前記水槽の中の水を循環させる循
環回路と、前記循環回路に設けられた循環ポンプと、一
端を前記循環ポンプの吐出側に他端を前記水槽に接続さ
れた噴出ノズルと、前記噴出ノズルの下流側に、一端を
前記水槽に開放し空気の噴出方向を前記噴出ノズルの水
流吐出方向と略直角になるごとく設けた空気供給手段
と、前記空気供給手段の流量制御手段とを備えた気泡水
流発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29228190A JP2890799B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 気泡水流発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29228190A JP2890799B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 気泡水流発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164450A JPH04164450A (ja) | 1992-06-10 |
| JP2890799B2 true JP2890799B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=17779723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29228190A Expired - Fee Related JP2890799B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | 気泡水流発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2890799B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP29228190A patent/JP2890799B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04164450A (ja) | 1992-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226 Year of fee payment: 9 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |